危险货物运输车辅助制动系统技术创新研讨:缓速器和发动机制动

一直以来，危险货物运输车的安全问题都是大家探讨专用车安全的热门话题。为保障危险货物运输车更加安全、有效运行，2012年1月5日，工信部出台通知，要求提高大中型客货车安全技术性能。要求“危险货物运输车、总质量大于12吨的货车应装备缓速器或其他辅助制动装置。其中危险货物运输车应装备限速装置，限速装置设定的最高时速不得超过80公里，前轮应装备盘式制动器。通知一出，引发了企业和用户对车辆安装制动装置又有一轮的讨论。

 缓速器

缓速器工作原理：　

       缓速器主要是利用一个闭环导体在磁场中运动产生涡流,而磁场将会阻止其运动.电涡流缓速器由执行机构和控制部分组成。

　　该装置安装在汽车驱动桥与变速箱之间，通过电磁感应原理实现无接触制动。px是一种辅助制动系统，是制动系统的一个必要补充，但不能取代主制动系统。

　　电涡流缓速器一般由定子、转子及固定支架组成。

　　缓速器工作时，定子线圈内通电产生磁场，而转子随传动轴一起旋转。转子切割定子产生的磁力线，从而在转子盘内部产生涡旋状的感应电流。这样，定子就会向转子施加一个阻碍转子旋转的电磁力，从而产生制动力矩。同时，涡流在具有一定电阻的转子盘内部流通，由于电阻的热效应会把电能转化为热能，这样，车辆行驶的动能就通过电磁感应和电阻发热最终转化为热能散发。

安装流缓速器的优势:　

     1.安全性

　　(1)能够承负汽车运行中绝大部分制动负荷，使车轮制动器温升大为降低以确保车轮制动器处于良好工作状态，进而缓解或避免车辆跑偏、传统刹车失灵和爆胎等安全隐患。(2)能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩，而且低速性能良好。车速在10公里/小时的时候，缓速器就能提供缓速制动；车速达到20公里/小时，缓速器就能达到最大的制动力矩。(3)是一个相对独立的反应灵敏的辅助制动系统，它的转子与传动轴紧固在一起，任何时候都能按司机的意愿提供制动力矩，因而它的性能优于发动机排气制动。(4)采用电流直接驱动，无中间环节，其操纵响应时间非常短，仅40毫秒，比液力缓速器响应时间快20倍。

　　2.经济性

　　(1)由于电涡流缓速器的定子和转子之间没有接触，不存在磨损，因而故障率极低，平时除了做好例行检查，保持清洁以外，其他工作很少，所以维修费用极低。(2)由于电涡流缓速器能够承担车辆大部份制动力矩，因而能够延长轮制动器的使用寿命，降低用于车辆制动系统的维修费用，提高经济效益。据统计，安装电涡流缓速器的车辆，其车轮制动器寿命至少可以延长4-7倍，轮胎寿命延长20%。

　　3.环保性

　　制动片在摩擦过程中会产生很多粉尘，粉尘中含有因高温作用而发生变异的有害物质，甚至含有致癌物质；此外，制动器频繁维修产生的较多维修废弃物以及汽车制动时发出的尖锐噪音，也都会对环境产生较大污染。电涡流缓速器能够承担车轮制动器大部分的负荷，因而也就能大大减少车轮制动器对环境带来的影响。

缓速器的经济成本:

延长制动蹄片使用寿命6~8倍；延长制动毂使用寿命8~11倍；减低维修人工成本；延长轮胎使用寿命35%以上；减少故障停运天数；提高营运效率。以泰乐玛在奔驰卡车上安装缓速器为例，额定55吨的6X4牵引车，经过一年的监控数据，制动片及轮毂节省1600元/年；轮胎节省10000元/年；油耗节省3000元/年；运行效率提高带来的经济回报6000元/年，一年总计节省35000元/年。

缓速器的分类:

　1、电涡流缓速器：

　　电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置，俗称电刹。

　　电涡流缓速器是电涡流缓速装置的主要总成。该制动器由定子和转子组成，数个铁芯和线圈组成定子组，装在汽车两纵梁之间。转子由两个带冷却叶片的铸铁转子盘和转子轴组成，与汽车传动轴相接，并随其转动。电涡流缓速器一般用于重型汽车和汽车列车。它具有制动强度较大，且易控制的特点。

　　二、液力缓速器：

　　液力缓速器又称液力减速装置。汽车在下长坡时使用排气制动，虽然能收到良好的制动效果，但对于吨位较大的矿用自卸车来说，采用排气制动效果是有限的。因此，对装有液力机械传动的矿用自卸汽车都装有液力减速缓速器。

发动机制动
发动机制动的工作原理：

驾驶员释放油门踏板并保持离合器结合，卡车的前进动能反作用于驱动系统和发动机，使其继续运转，活塞继续进行往复运动，进气、压缩、膨胀、排气四个冲程继续循环，此时，一旦启动发动机排气门制动(EVB)，发动机排气门将被高的排气背压打开，通过排气系统排出经压缩后的高压空气，从而减少此高压空气在膨胀冲程中对活塞所做的功，使得发动机由输出动力的装置变为消耗动力的装置(如同空气压缩机)，消耗整车动能，从而实现控制或降低车速的目的。

发动机制动的经济成本：

1.合理使用发动机制动后，对于节省车辆的运营成本也是有很大好处的，使用发动机制动后，刹车和轮胎的使用寿命得到延长。发动机制动也不需要特意进行保养，各项成本得到降低。

　　2.通过发动机制动可以提高对车辆下坡的速度控制，运输的效率也得到有效的提升。

　　(1)汽车在不同坡度的路面上行驶时，选择合适的变速器档位，可以在不使用行车制动器的情况下，通过发动机排气制动的使用，匀速滑行下坡。货车在下长坡路段行驶时，排气制动能满足减速度小、制动时间长、频率高及制动性能稳定的制动特性。

　　使用排气制动可明显减少了行车制动的使用次数。这样一方面延长了轮胎的使用寿命；另一方面可保持行车制动器处于低温状态而延长其使用寿命，保证行车制动灵敏有效，且在紧急制动时发挥最大的制动效果。排气制动柔和，可提高乘坐舒适性，也可减轻驾驶员的疲劳。

　　(2)使用排气制动可避免制动侧滑。由于排气制动是通过传动系中的差速器传至车轮的，可将制动力矩平均分配给两侧车轮，减少了卡车制动侧滑和甩尾的可能性，在冰雪、泥泞路面尤为明显。

　　3.使用排气制动有利于延长发动机使用寿命：

　　使用排气制动，在一定程度上(尤其是下长坡)可防止发动机被动地超速运转，延长发动机使用寿命；同时发动机在低速区运转，振动和噪声小，减少了对驾驶员的环境干扰。

　　下长坡时，若使用行车制动，发动机气缸表面的温度下降较多，而在同样的条件下，其温度下降较少，从而改善了发动机的热状态，有利于延长发动机的使用寿命。

　　4.使用排气制动有节油效果。

发动机制动的分类：

1.排气蝶阀制动。

　　蝶阀制动的原理和结构也相对要简单一些，驾驶员使用蝶阀制动后，蝶阀转动将排气管堵死，在发动机气缸内形成可控的背压力，以增加发动机排气行程的功率消耗，迫使发动机降低转速，从而达到在短时间内降低车速的目的。排气蝶阀结构相对简单，性价比较高，制动效果最低。

　　2.泄气式制动。

　　泄气式发动机制动的产品市场上也有不少，泄气制动工作时，将排气门打开一个小的间隙，使发动机在压缩冲程中通过泄气释放压缩能量，这样在做功冲程几乎没有能量返回活塞。而在排气过程中，而在排气冲程依靠排气蝶阀或VGT涡轮增压器产生的背压来增加进排气功耗。按照实现方式的不同可分为主动式和被动式两种。

　　3.压缩式制动。

　　关于压缩式制动的原理我们已经做了详细的讲解，就是改变发动机排气门的配气相位，在压缩冲程即将结束时，开启排气门，这样发动机在压缩缸内空气时所做的功，便被释放到排气系统。在膨胀做功的行程中，排气门关闭，汽缸内接近真空状态，活塞向下运动类似一个抽真空的过程，产生负功。这种形式的制动器功率最大，结构最复杂，当然价格也是最贵的。